Способ удаления диоксида углерода из потока газа

Авторы патента:


Способ удаления диоксида углерода из потока газа
Способ удаления диоксида углерода из потока газа
Способ удаления диоксида углерода из потока газа

 


Владельцы патента RU 2619691:

КАСАЛЕ СА (CH)

Описаны способ и установка для удаления диоксида углерода из технологического газа (G) с помощью твердого адсорбента и адсорбции с изменением температуры, в котором диоксид углерода удаляют из технологического газа или в первом слое (В1), или во втором слое (В2) адсорбента, в то время как другой слой регенерируется с использованием тепла, доставляемого входящим горячим технологическим газом; эти слои находятся в сосудах (V1, V2) с трубами или пластинами (T1, Т2) для теплообмена, так что удаление СО2 происходит при контакте технологического газа со слоем во внетрубной зоне, а регенерация слоя происходит при прохождении горячего технологического газа в трубах. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается способа удаления диоксида углерода из технологического газа, например дымовых газов реформинг-установок или выбросов из дымовых труб электростанций, работающих на ископаемом топливе. Изобретение относится к способу на основе адсорбции диоксида углерода с изменением температуры на твердом адсорбенте.

Уровень техники

В интересах охраны окружающей среды и (или) для использования диоксида углерода в качестве исходного материала для другого производственного процесса желательно удалять диоксид углерода из дымовых газов процесса сжигания или другого окислительного процесса. В области синтеза аммиака и метанола реформинг метана или других легких углеводородов, таких как природный газ, сжиженный нефтяной газ (СНГ, англ. LPG), нафта и т.д., является обычным источником свежего газа для синтеза аммиака или метанола, поэтому существует необходимость в удалении по меньшей мере части диоксида углерода, содержащегося в дымовых газах реформинг-процесса.

Так называемые "мокрые" способы включают мокрую очистку технологического газа с использованием избирательного по СО2 раствора. Однако эти способы допускают недостатки, связанные с деструкцией промывного раствора, например, вследствие окисления или реакции с оксидами азота и серы, что приводит к образованию солей или вредных соединений. Промывной раствор требуется заменять, что связано с расходами, и (или) требуется техническое обслуживание для удаления солей или вредных соединений.

В других известных способах используют твердый адсорбент и работают по принципу адсорбции с изменением давления (англ. PSA) или адсорбции с изменением температуры (англ. TSA). Поглощение и последующее выделение СО2 регулируют путем изменения давления в системе PSA и путем изменения температуры в системе TSA. Точнее, количество СО2, которое может аккумулировать адсорбент, зависит от давления или температуры. Из этого следует, что поглощенный СО2 может быть удален на более поздней стадии при соответствующем изменении давления или температуры. Удаление адсорбата (например, СО2) из твердого адсорбента называют регенерацией адсорбента. В системе TSA адсорбция обычно происходит при более низкой температуре, а регенерация - при более высокой температуре. Это означает, что для регенерации материал адсорбента в системе TSA требует наличия источника тепла, а после регенерации, как правило, должен быть охлажден.

В ЕР-А-1249264 раскрыт способ улавливания диоксида углерода из отходящего газа, включающий следующие стадии: пропускание потока отходящего газа в полупроницаемый материал, такой как молекулярные сита для TSA или активированный уголь, таким образом, чтобы обеспечить адсорбцию по меньшей мере релевантной части диоксида углерода, содержащегося в отходящем газе, и получить пропущенный поток газа с низким содержанием диоксида углерода, а также стадию десорбции диоксида углерода из вышеуказанного полупроницаемого материала, получая таким образом поток газа, содержащий диоксид углерода в высокой концентрации.

Целью настоящего изобретения является усовершенствование известного способа удаления СО2 с помощью адсорбции TSA. В частности, способ TSA для осуществления адсорбции и регенерации (десорбции) соответственно требует чередования стадий нагревания и охлаждения твердого адсорбента. Это можно обеспечить с помощью прямого теплообмена или непрямого теплообмена.

Прямой теплообмен означает непосредственный контакт твердого адсорбента с теплоносителем или охлаждающей средой. Преимущество прямого нагревания состоит в том, что теплоноситель является носителем десорбированного диоксида углерода и тот же самый теплоноситель разбавляет диоксид углерода. Поэтому требуется дополнительная система для удаления СО2 из теплоносителя, особенно если желательно получить чистый или в основном чистый СО2.

Непрямой теплообмен означает, что твердый адсорбент и теплоноситель или охлаждающая среда не контактируют и остаются разделенными теплообменными поверхностями, например теплоноситель или охлаждающая среда проходит в пучке труб, погруженном в слой адсорбента. В этом способе не происходит разбавления СО2, однако недостаток этого способа заключается в том, что на стадии нагревания он не обеспечивает носитель для удаления СО2 из слоя. В некоторых случаях, для того чтобы удалить десорбированный диоксид углерода, через слой пропускают дополнительный продувочный поток, но это становится причиной тех же недостатков, что и в способе с прямым нагреванием.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предлагается способ удаления диоксида углерода из технологического газа, причем с использованием твердого адсорбента и адсорбции с изменением температуры, с помощью по меньшей мере двух слоев или группы слоев твердого адсорбента. В этом способе чередуются два режима работы. В первом режиме первый слой (-и) регенерируется путем непрямого теплообмена с входящим технологическим газом, а затем СО2 поглощается в (ранее регенерированном) втором слое (-ях). После насыщения второго слоя (-ев) диоксидом углерода способ переключается на второй режим, теперь обеспечивая регенерацию второго слоя (-ев) путем непрямого теплообмена с входящим горячим технологическим газом, а затем поглощение СО2 в первых слоях. На стадии адсорбции слой, адсорбирующий СО2, можно непрерывно охлаждать с целью отвода теплоты адсорбции, увеличивая количество адсорбируемого СО2.

При более подробном рассмотрении настоящее изобретение раскрывает способ, в котором:

- удаление диоксида углерода из вышеуказанного технологического газа происходит поочередно по меньшей мере в одном первом слое вышеуказанного твердого адсорбента и по меньшей мере в одном втором слое вышеуказанного твердого адсорбента, причем во время адсорбции диоксида углерода, содержащегося во входящем технологическом газе, во втором слое первый слой регенерируется и наоборот, так что адсорбент первого слоя и второго слоя поочередно насыщается диоксидом углерода;

- входящий технологический газ охлаждается путем непрямого теплообмена с насыщенным СО2 материалом адсорбента либо первого слоя, либо второго слоя, таким образом нагревая и регенерируя вышеуказанный адсорбент, насыщенный СО2, и

- затем диоксид углерода удаляется из технологического газа во время контактирования вышеуказанного технологического газа с материалом адсорбента другого слоя.

В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения слой (-и) насыщенного СО2 адсорбента на стадии регенерации остается в закрытой среде. Поэтому нагревание адсорбента, насыщенного СО2, осуществляется в замкнутом пространстве (изоволюметрические условия), это означает, что во время постепенного выделения диоксида углерода давление в вышеуказанном замкнутом пространстве повышается. Этот предпочтительный вариант осуществления изобретения имеет значительное преимущество, состоящее в том, что диоксид углерода или газ, содержащий диоксид углерода, получают под давлением, и такое давление облегчает удаление диоксида углерода, исключая потребность в носителе или компрессоре.

Более предпочтительно, если нагревание адсорбента продолжается, пока выделяемый адсорбентом СО2 выходит из вышеуказанной закрытой среды, чтобы во время снижения давления поддерживать в этой закрытой среде в основном постоянную температуру.

В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения слои адсорбента размещены во внетрубной зоне соответствующих сосудов. После закрытия соответствующих соединений с внешней средой (например, клапанов) внетрубная зона сосуда может образовать вышеуказанную закрытую среду. Более предпочтительно, если каждый сосуд имеет теплообменные элементы, например трубы или пластины, погруженные в слой. Вышеуказанные теплообменные элементы определяют путь прохождения (газа), отделенный от находящегося снаружи слоя адсорбента. Непрямой теплообмен между технологическим газом и адсорбентом, насыщенным СО2, осуществляется путем подачи газа в теплообменные элементы, например в трубы или полые пластины.

Во время осуществления регенерации слоя все соединения внетрубной зоны закрыты, таким образом, внетрубная зона образует замкнутое пространство и выделяемый диоксид углерода накапливается под давлением. После завершения регенерации может быть открыта выпускная линия и диоксид углерода под давлением выходит из внетрубной зоны вышеуказанного слоя, в то время как по трубам или пластинам продолжает проходить горячий технологический газ в целях поддержания температуры адсорбента во время снижения давления. Соответственно, во время удаления выделяемого СО2 из внетрубной зоны сосуда нагревание адсорбента продолжается с целью поддержания во внетрубной зоне постоянной температуры во время снижения давления вследствие выхода СО2 из сосуда.

По усмотрению, после вышеуказанного непрямого теплообмена с насыщенным СО2 адсорбентом и до контакта с ранее регенерированным адсорбентом для удаления СО2 технологический газ подвергают второму процессу охлаждения. Такое второе и дополнительное охлаждение может осуществляться с помощью охлаждающей воды или воздуха и обычно служит для охлаждения технологического газа до температуры окружающей среды или до температуры немного выше температуры окружающей среды, которая подходит для удаления СО2. Вышеуказанная температура предпочтительно ниже 50°С и более предпочтительно составляет 20-40°С. Кроме того, во время такого второго охлаждения можно удалить водяной конденсат.

После регенерации слой имеет высокую температуру, например 200°С, и предпочтительно охлаждается, прежде чем может принимать технологический газ, содержащий СО2. Такое охлаждение регенерированного слоя можно осуществлять путем подачи охлаждающей среды в вышеупомянутые теплообменные элементы. Еще более предпочтительно, если вышеуказанная охлаждающая среда представляет собой поток декарбонизированного газа, полученного ранее путем удаления СО2 в другом слое. Во время адсорбции СО2 возможно непрямое охлаждение адсорбирующего слоя для отвода теплоты адсорбции.

Следует понимать, что любые ссылки на слой или сосуд могут в равной степени относиться к группе или ряду слоев или сосудов, например, расположенных параллельно. Термин "насыщенный СО2 адсорбент" используется для обозначения адсорбента после поглощения им некоторого количества СО2 или адсорбента, насыщенного СО2. Термин "декарбонизированный газ" означает технологический газ после поглощения СО2, и в котором содержание СО2 ниже, чем во входящем газе; в некоторых вариантах осуществления изобретения и в зависимости от степени удаления диоксида углерода вышеуказанный декарбонизированный газ представляет собой газ, в основном не содержащий СО2.

Входящий технологический газ обычно представляет собой горячий газ и может поступать из процесса сжигания или окисления, в том числе дымовые газы реформинг-установки, отходящий печной дымовой газ, дымовые газы электростанции и т.д. Обычно температура потока газа, получаемого для осуществления способа удаления СО2, предлагаемого в настоящем изобретении, составляет по меньшей мере 80°С и предпочтительно находится в диапазоне 100-300°С, более предпочтительно - 150-250°С. Отходящий газ или дымовые газы с более высокой температурой обычно охлаждают на предыдущих стадиях, таких как рекуперация теплоты, фильтрование, удаление загрязняющих веществ и т.д.

В настоящем описании термин "технологический газ" может относиться к газообразным продуктам сгорания, которые обрабатывают с целью удаления диоксида углерода. Вышеуказанный технологический газ может представлять собой, например, дымовые газы из дымовой трубы основной печи реформинга на установке для получения аммиака или метанола.

Объектом изобретения является также установка для осуществления этого способа. Вышеупомянутая установка предпочтительно включает по меньшей мере первый сосуд для удаления диоксида углерода, содержащий первый слой твердого материала адсорбента и первые теплообменные элементы, погруженные в вышеуказанный первый слой; по меньшей мере второй сосуд для удаления диоксида углерода, содержащий второй слой твердого материала адсорбента и вторые теплообменные элементы, погруженные в вышеуказанный второй слой. Теплообменные элементы определяют внутренний путь прохождения среды для теплообмена, и каждый вышеуказанный сосуд имеет внетрубную зону и зону теплообмена, так что среда, проходящая во внетрубной зоне, находится в прямом контакте с материалом адсорбента, а среда в зоне теплообмена отделена от материала адсорбента. Установка включает также средства для избирательного направления входящего потока технологического газа, содержащего диоксид углерода, или

- по первому пути, когда входящий технологический газ сначала проходит в зону теплообмена первого сосуда для регенерации материала адсорбента в первом сосуде, а потом - во внетрубную зону второго сосуда для удаления СО2,

- или по второму пути, когда входящий технологический газ сначала проходит в зону теплообмена второго сосуда для регенерации материала адсорбента во втором сосуде, а потом - во внетрубную зону первого сосуда для удаления СО2.

Основные преимущества настоящего изобретения заключаются в том, что этот способ может работать непрерывно, так как регенерация первого слоя или первой группы слоев может происходить одновременно с поглощением СО2 из технологического газа во втором слое или группе слоев. Другим преимуществом является эффективное использование теплоты: входящий горячий технологический газ является источником теплоты для регенерации насыщенных слоев, наряду с тем, что в некоторых вариантах осуществления изобретения холодный декарбонизированный газ, выходящий из процесса адсорбции, может использоваться для охлаждения слоя после регенерации и, таким образом, рекуперировать часть теплоты слоя. Еще одно преимущество, как указывалось ранее, состоит в том, что выделенный СО2 получают под определенным давлением и для выпуска не нужен носитель, такой как водяной пар или продувочный газ. Более того, СО2 не разбавлен и выпускается с высокой степенью чистоты, что является значительным преимуществом, когда СО2 направляют для дальнейшего использования.

Преимущества настоящего изобретения будут понятны из следующего описания предпочтительных и не ограничивающих вариантов осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - блок-схема секции удаления СО2 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 2 и 3 раскрывают режимы работы установки, изображенной на фиг. 1.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Как видно из фиг. 1, основными позициями секции удаления СО2 являются первый сосуд V1, второй сосуд V2, холодильник С и сепаратор S. В сосудах V1 и V2 имеются слои В1 и В2 материала адсорбента, пригодного для удаления СО2 из газовой фазы с использованием способа TSA. В каждом из сосудов V1 и V2 имеются также пучки T1, Т2 труб для теплообмена, погруженные в слой адсорбента.

Таким образом, сосуды V1 и V2 имеют трубную зону (внутри труб) и внетрубную зону (внутри сосуда и за пределами труб). Во внетрубной зоне имеется слой адсорбента, а трубная зона определяет путь прохождения теплоносителя или охлаждающей среды. Внетрубная зона и трубная зона в сосудах не сообщаются между собой.

Трубопроводы 11, 12 сообщаются с трубной зоной сосуда V1 (т.е. с внутренней частью труб Т1), тогда как трубопроводы 13, 14 сообщаются с внетрубной зоной. Аналогично трубопроводы 21, 22 сообщаются с трубной зоной сосуда V2, а именно с внутренней частью труб Т2, а трубопроводы 23, 24 сообщаются с внетрубной зоной сосуда V2.

Горячий технологический газ, содержащий СО2, обозначен буквой G. Входящий газ G может быть направлен или в трубную зону первого сосуда V1 по трубопроводу 11, или в трубную зону второго сосуда V2 по трубопроводу 21. Технологический газ, проходящий внутри труб Т1 или Т2, обеспечивает теплоту для регенерации соответствующего слоя В1 или В2 адсорбента. Регенерация происходит по принципу TSA, так как количество СО2, адсорбированного в слое, зависит от температуры. Одновременно технологический газ охлаждается, например, с обычной температуры на входе 150-20СГС до средней температуры 60-80°С.

Температура технологического газа, выходящего из труб сосуда V1 (или V2), продолжает снижаться в холодильнике С, и конденсат W, в основном содержащий воду, можно отделить в сепараторе S. Технологический газ, выходящий из верхней части сепаратора S, примерно с температурой окружающей среды, поступает во внетрубную зону другого сосуда V2 (или, соответственно, V1), где контактирует со слоем адсорбента для удаления СО2.

Другими словами, СО2 удаляется из технологического газа в одном слое, в то время как другой слой регенерируется с помощью теплоты, доставляемой этим же технологическим газом. Таким образом, секция удаления СО2 имеет два режима работы. Входящий газ G может быть направлен в трубопровод 11 или трубопровод 21, что означает - в трубную зону сосуда V1 или V2. Соответственно, после прохождения в один или другой пучок труб технологический газ может достигать входного трубопровода 15 холодильника С по трубопроводу 12 или по трубопроводу 22. Технологический газ, выходящий по трубопроводу 17 из верхней части сепаратора S, может быть направлен в трубопровод 13 или 23, а значит - во внетрубную зону VI или V2. Ряд клапанов (не показан) обеспечивает возможность выбора направления потока.

Эти связанные между собой два режима работы становятся понятны из фиг. 2 и 3, где жирные линии показывают путь прохождения газа G во время обработки.

На фиг. 2 слой В1 адсорбента в сосуде V1 уже насыщен диоксидом углерода, а слой В2 адсорбента в сосуде V2 готов к поглощению СО2, например регенерирован на предыдущей стадии. Поэтому входящий технологический газ G направляют по трубопроводу 11 в пучок Т1 труб, чтобы регенерировать слой В1. Непрямой теплообмен имеет двойное преимущество: нагревание слоя для регенерации и охлаждение технологического газа G до более низкой температуры для контакта со слоем В2.

Пока горячий технологический газ проходит по трубам Т1, слой В1 выделяет диоксид углерода. На этой стадии все соединения с внетрубной зоной сосуда V1, например трубопроводы 13 и 14, закрыты. Таким образом, СО2 выделяется в закрытое пространство, и давление внутри сосуда V1 повышается. После завершения регенерации слоя В1 во внетрубной зоне V1 имеется насыщенный СО2 газ под определенным давлением, например 1,5 бар, при начальном давлении 1 бар. Вышеуказанный газ, насыщенный СО2, может содержать выделенный диоксид углерода и некоторое количество остаточного газа из предыдущей стадии поглощения СО2. Вышеуказанное давление является движущей силой для извлечения из сосуда; трубопровод 14 может быть открыт для свободного выпуска вышеуказанного газа, насыщенного СО2, для дальнейшего использования; технологический газ продолжает движение в трубной зоне до полного снятия давления во внетрубной зоне в целях поддержания температуры во внетрубной зоне, в противном случае в процессе температура снижалась бы вместе с давлением, что привело бы к повторной адсорбции в адсорбенте по меньшей мере части СО2.

Технологический газ G, все еще насыщенный СО2, выходит из труб сосуда V1 по трубопроводу 12 и проходит через холодильник С для дополнительного охлаждения, предпочтительно до температуры окружающей среды или близкой к ней (например, 30-40°С). Линия 18 обозначает охлаждающую среду, например воздух или воду, которая не вступает в контакт с технологическим газом. После прохождения через сепаратор S (трубопровод 16) холодный технологический газ поступает теперь по трубопроводу 23 во внетрубную зону сосуда V2. Здесь технологический газ контактирует со слоем В2, СО2 адсорбируется, и по трубопроводу 24 получают декарбонизированный газ.

Вышеуказанный декарбонизированный газ в трубопроводе 24 может быть использован для охлаждения ранее регенерированного слоя В1. Фактически после регенерации этот слой имеет высокую температуру (например, 200°С); использование декарбонизированного газа в качестве охлаждающей среды выгодно, так как исключается потребность во внешних охлаждающих средствах, таких как воздух или вода. Температура декарбонизированного газа, естественно, также повышается; в ряде случаев наличие декарбонизированного газа с определенной температурой может являться дополнительным преимуществом, например, если вышеуказанный газ направляется для дальнейшего использования.

После регенерации первого слоя В1 и (или) насыщения второго слоя В2 секция удаления СО2 переключается на режим, показанный на фиг. 3. В этом режиме входящий газ G направляется по трубопроводу 21 в трубы Т2, т.е. в трубную зону сосуда V2, и выходит из вышеуказанных труб по трубопроводу 22. Затем охлажденный газ проходит через холодильник С и сепаратор S и по трубопроводу 13 поступает во внетрубную зону сосуда V1 для контакта со слоем В1 и удаления СО2. Теперь декарбонизированный газ выходит по трубопроводу 14, в то время как СО2 можно получать по трубопроводу 24.

Следует понимать, что на этих чертежах изображены один сосуд V1 и один сосуд V2, но возможны эквивалентные варианты осуществления изобретения с многочисленными сосудами, установленными параллельно. Более того, пучки Т1 и Т2 труб можно заменить смонтированными в сосудах теплообменными пластинами или другими теплообменными элементами, определяющими путь прохождения теплоносителя или охлаждающей среды, изолированный от внетрубной зоны.

1. Способ удаления диоксида углерода из технологического газа (G) с использованием твердого адсорбента и адсорбции с изменением температуры, отличающийся тем, что:

- удаление диоксида углерода из вышеуказанного технологического газа осуществляется поочередно по меньшей мере в первом слое (В1) вышеупомянутого твердого адсорбента и во втором слое (В2) вышеупомянутого твердого адсорбента; причем пока диоксид углерода, содержащийся в поступающем технологическом газе (G), адсорбируется во втором слое, происходит регенерация первого слоя и наоборот, так что материал адсорбента вышеуказанного первого слоя и вышеуказанного второго слоя насыщается диоксидом углерода поочередно;

и тем, что:

- входящий технологический газ (G) охлаждается путем непрямого теплообмена с насыщенным СО2 адсорбентом или вышеуказанного первого слоя, или вышеуказанного второго слоя, таким образом нагревая и регенерируя вышеупомянутый адсорбент, насыщенный СО2;

- затем во время контакта вышеуказанного газа с адсорбентом другого слоя из охлажденного технологического газа удаляется диоксид углерода;

- слой (-и) насыщенного СО2 адсорбента во время нагревания и регенерации путем непрямого теплообмена с вышеуказанным технологическим газом остается в закрытой среде, так что нагревание насыщенного СО2 адсорбента происходит в пространстве с постоянным объемом, и во время выделения диоксида углерода из вышеуказанного адсорбента давление в вышеупомянутой закрытой среде повышается.

2. Способ по п. 1, в котором вышеуказанная стадия нагревания адсорбента продолжается, пока выделяемый адсорбентом СО2 выходит из вышеупомянутой закрытой среды, для того чтобы во время снижения давления поддерживать в основном постоянную температуру вышеупомянутой среды.

3. Способ по п. 1, в котором имеет место непрямое охлаждение слоя, адсорбирующего СО2, для отвода теплоты адсорбции с целью увеличения количества адсорбируемого СО2.

4. Способ по п. 1, в котором вышеуказанный непрямой теплообмен между технологическим газом и слоем насыщенного СО2 адсорбента осуществляется при прохождении технологического газа (G) внутри теплообменных элементов (T1, Т2), погруженных в вышеупомянутый слой, причем этот слой находится во внетрубной зоне сосуда (V1, V2).

5. Способ по п. 4, причем вышеуказанные теплообменные элементы представляют собой трубы (T1, Т2) или полые пластины.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что технологический газ после первого охлаждения в результате вышеуказанного непрямого теплообмена с насыщенным диоксидом углерода адсорбентом подвергается второму процессу охлаждения и некоторое количество конденсата удаляется до контакта вышеуказанного технологического газа со слоем адсорбента для удаления СО2.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после завершения регенерации вышеуказанного первого слоя или второго слоя соответственно этот слой охлаждается путем непрямого теплообмена с охлаждающей средой.

8. Способ по п. 7, причем вышеуказанной охлаждающей средой является поток декарбонизированного технологического газа.

9. Способ по п. 1, причем входящий технологический газ имеет температуру не ниже 80°С, а предпочтительно - в диапазоне 100-300°С.

10. Способ по п. 9, в котором входящий технологический газ с температурой 100-300°С во время нагревания и регенерации насыщенного СО2 адсорбента первого или второго слоя охлаждается до 60-80°С; затем газ еще охлаждается до 30-40°С путем теплообмена с соответствующей охлаждающей средой, такой как охлаждающая вода или охлаждающий воздух, и вышеуказанный дополнительно охлажденный газ контактирует с ненасыщенным адсорбентом другого слоя.

11. Способ по п. 1, в котором адсорбция диоксида углерода в ненасыщенном адсорбенте происходит под давлением окружающей среды примерно 1 бар абс.

12. Способ по п. 1, причем вышеуказанный технологический газ представляет собой газ из процесса реформинга или частичного окисления углеводорода, предназначенный для использования в качестве свежего газа, смешиваемого с рецикловым, для синтеза метанола или аммиака.

13. Установка для осуществления способа удаления диоксида углерода из потока газа, включающая:

- по меньшей мере первый сосуд (VI) для удаления диоксида углерода, содержащий первый слой (В1) твердого материала адсорбента и первые теплообменные элементы (Т1), погруженные в вышеупомянутый первый слой;

- по меньшей мере второй сосуд (V2) для удаления диоксида углерода, содержащий второй слой (В2) твердого материала адсорбента и вторые теплообменные элементы (Т2), погруженные в вышеуказанный второй слой;

- теплообменные элементы, определяющие внутренний путь прохождения среды для теплообмена, причем каждый из вышеуказанных сосудов, таким образом, имеет внетрубную зону и зону теплообмена; среда, проходящая во внетрубной зоне, находится в прямом контакте с материалом адсорбента, а среда в зоне теплообмена отделена от материала адсорбента;

- установка включает также средства для избирательного направления входящего потока газа, содержащего диоксид углерода,

средства для изоляции внетрубной зоны первого или второго сосуда во время осуществления регенерации, для того чтобы газ, содержащий СО2, накапливался под давлением в вышеуказанной изолированной внетрубной зоне первого или второго сосуда,

и средства для выпуска газа, которые можно открыть для выпуска вышеуказанного газа, содержащего СО2, или

- в соответствии с первым путем прохождения, когда входящий газ сначала проходит в зону (Т1) теплообмена первого сосуда для регенерации материала адсорбента в первом сосуде, а потом - во внетрубную зону второго сосуда для контакта с вышеуказанным вторым слоем и удаления СО2;

- или в соответствии со вторым путем прохождения, когда входящий газ сначала проходит в зону теплообмена второго сосуда для регенерации материала адсорбента во втором сосуде, а потом - во внетрубную зону первого сосуда для контакта с вышеуказанным первым слоем и удаления СО2.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для удаления загрязняющих веществ из газовой среды. Фильтрующий картридж содержит герметичный корпус, включающий впускное отверстие для газа, фильтрующий материал и выпускное отверстие для газа.

Изобретение относится к переработке природного углеводородного газа с извлечением гелиевой, азотной, метановой, этановой фракции и легких углеводородов и может быть использовано на предприятиях газовой промышленности.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для очистки газов, образующихся в процессе прямого синтеза аммиака из водорода и азота.

Изобретение относится к поглотителям газовых примесей. Способ нанесения поглощающего покрытия на субстрат, основу и/или субстрат, покрытый основой, включает:(i) необязательно, получение субстрата, покрытого основой, путем предварительной обработки основы суспензией, которая содержит:a.

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от механических частиц, влаги и химических соединений в газодобывающей, металлургической, химической, пищевой, медицинской, микробиологической отраслях промышленности с целью обеспечения технологических требований к потребляемым и выделяемым газам для различных типов производств.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при производстве азота, кислорода и аргона из атмосферного воздуха. Способ включает использование нескольких адсорбционных колонн.

Описаны способ и устройство для повышения степени извлечения гелия. Поток, содержащий гелий и по меньшей мере один способный окисляться компонент, вводят в зону окисления в присутствии кислорода для окисления способного окисляться компонента с образованием первого потока паров и первого потока жидкости.

Изобретение относится к способу очистки природного газа от примесей диоксида углерода, метанола и воды, при его подготовке к извлечению криогенным методом сжиженного метана, этана и широкой фракции легких углеводородов, и может быть использовано на предприятиях газовой промышленности.

Изобретение относится к технологии изготовления адсорбента диоксида углерода, предназначенного для использования в средствах защиты органов дыхания. Установка для получения адсорбента диоксида углерода содержит узел дозированной подачи полимерного раствора, содержащего гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов 1, узел подачи подложки из волокнистого материала 2, узел формования 3 и узел сушки 4.

Изобретение относится к способу компримирования и адсорбционной осушки газов и может найти применение в промышленности для получения сжатого осушенного газа. Способ включает компримирование газа совместно с газом регенерации, охлаждение части полученного компрессата адсорбентом нагревая адсорбент до температуры регенерации, смешивание его с остальной частью компрессата, охлаждение и сепарацию с получением конденсата и газа сепарации, осушку газа сепарации и разделение его на две части, выведение основной части сжатого осушенного газа и использование остальной части газа для обратной продувки адсорбера находящегося на стадии регененрации с получением газа регенерации.

Изобретение относится к разделению газов. Способ разделения газов включает приведение адсорбента или мембраны, содержащих кристаллы цеолита типа ZSM-58, в контакт с входящим потоком газа, содержащим первый компонент и второй компонент, с образованием первого потока газа, обогащенного первым компонентом по отношению к входящему потоку газа, и улавливание второго потока газа, обогащенного вторым компонентом по отношению к входящему потоку газа. Кристаллы цеолита типа ZSM-58 синтезированы из реакционной смеси, имеющей молярное отношение щелочного металла к диоксиду кремния от 0,01 до 3,0. Адсорбент состоит из кристаллов с содержанием примеси щелочного металла, составляющим примерно 0,02 мас. % или менее, причем кристаллы цеолита типа ZSM-58 в только что синтезированной форме имеют содержание примеси щелочного металла, составляющее примерно 0,1 мас. %. Содержание примеси щелочного металла понижают перед приведением адсорбента в контакт с газом. Изобретение обеспечивает улучшенную стабильность на ранних стадиях процесса разделения таких компонентов газов, как метан, диоксид углерода, азот, сероводород. 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 3 пр.
Наверх